Задача № 1675128, 9, 10, 11 классы3 / 5

Котята и делёж мяса — олимпиадная задача по многочленам и последовател

Хозяйка достала кусок мяса из холодильника, вокруг неё собрались котята. Раз в минуту хозяйка отрезает кусочек мяса и скармливает его одному из котят (на свой выбор), причём каждый кусочек должен составлять одну и ту же долю куска, от которого его отрезают. Через некоторое время хозяйка убирает остаток мяса в холодильник. Может ли хозяйка скормить котятам поровну мяса, если всего котят а) двое; б) трое?

Разобрать решение

Пусть вес исходного куска равен 1, а вес куска, оставшегося после первого отрезания, равен aa. Тогда доля отрезаемого куска каждый раз равна 1−a1 - a. Значит, вес второго отрезанного куска равен a(1−a)a(1 - a), а вес оставшегося равен a−a(1−a)=a2a - a(1 - a) = a^2, и так далее: после kk-того отрезания вес оставшегося куска равен aka^k, а вес отрезанного равен (1−a)ak(1 - a)a^k. Сократив на (1−a)(1 - a), получим, что задачу можно переформулировать так: для некоторого aa между 00 и 11 и натурального kk нужно разбить числа 1,a,a2,…,an−11, a, a^2, \ldots, a^{n-1} на группы с равными суммами (две группы в пункте а) и три группы в пункте б)). а) Заметим, что квадратное уравнение 1=x+x21 = x + x^2 имеет корень aa между 0 и 1 (например, потому, что при x=0x=0 правая часть меньше 1, а при x=1x=1 она больше 1; или можно явно найти этот корень: a=5+12a=\frac{\sqrt5+1}2). Мы нашли нужное разбиение чисел 11, aa, a2a^2 на две части с равными суммами: 1{1 } и a,a2{a,a^2}. (Тогда, отдав одному котенку первый кусочек, а другому — два следующих, хозяйка получит желаемый результат.) б) См. решение задачи167453.

Обсуждение

0

Комментариев пока нет.

Чтобы оставить комментарий, войдите в аккаунт.

Версии задачи

Выберите доступную версию задачи. Текущая версия отмечена в списке.

Сообщить об ошибке

Опишите неточность в условии, ответе или решении задачи № 167512.

Старый дизайн